牛改改 ,覃媚 ,游剛 *,張自然 ,郭德軍 ,覃敏敏
1. 北部灣大學(xué)食品工程學(xué)院(欽州 535011);2. 廣西高校北部灣特色海產(chǎn)品資源開發(fā)與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北部灣大學(xué)(欽州 535011)
龍眼(Dimocarpus longan Lour.)/荔枝(Litchi chinensis Sonn.)均是無患子科植物,是中國特色水果,主要生長在熱帶亞熱帶地區(qū)[1-2]?!侗静菥V目》中記載“食品以荔枝為貴,而資益以龍眼為良”,認(rèn)為荔枝肉具有“通神、益智、健氣、治瘰疬、瘤贅”的功效;龍眼肉可“開胃健脾,補(bǔ)虛益智”[3],兩者均是藥食兼用的滋補(bǔ)佳品。龍眼/荔枝肉已被加工成干制品、罐頭、果汁、酒類等產(chǎn)品,在加工和消費(fèi)過程中產(chǎn)生的果核與果殼富含多酚、黃酮等活性物質(zhì)[4-5],且具有一定藥用價值,這部分資源通常作為廢棄物處理,未得到有效利用,深度開發(fā)利用該資源具有重要意義。
現(xiàn)代研究報(bào)道龍眼/荔枝組織(核、肉、殼)具有抗氧化、抗衰老、抗癌和增強(qiáng)記憶等功效,而這些生理活性與其組織中所含多酚、黃酮類物質(zhì)相關(guān)[6-7]。Gong等[8]從荔枝果皮提取物中分離得到B型和復(fù)合物A/B型表兒茶素三聚體其具有較高抗氧化和抗癌活性;Su等[9]的研究顯示提取溶劑影響荔枝果肉提取物中總酚含量及細(xì)胞抗氧化活性;Prasad等[10]研究荔枝核抗氧化及抗酪氨酸酶活性,發(fā)現(xiàn)其可以作為天然抗氧化劑的來源;Prasad等[11]發(fā)現(xiàn)龍眼殼提取物中的多酚含量較高,且其抗氧化性較強(qiáng);Zhang等[12]對比分析24個品種龍眼果肉的總酚、類黃酮含量及其抗氧化活性,并發(fā)現(xiàn)總酚和類黃酮含量與抗氧化性呈顯著正相關(guān);國內(nèi)外研究集中在單一原料活性成分測定及抗氧化活性研究,而將龍眼/荔枝核、肉、殼中活性成分(總酚、總黃酮)含量、清除自由基能力和還原能力系統(tǒng)地對比分析,各指標(biāo)間相關(guān)性的研究均未見報(bào)道。
皮爾森(Person)相關(guān)性分析可分析不同指標(biāo)間相關(guān)性[13],主成分分析(PCA)可從大量數(shù)據(jù)中提取出最重要信息[14]。試驗(yàn)以龍眼/荔枝核、肉、殼為原料,分別測定其提取物中總酚、總黃酮的含量,通過DPPH·清除率、·OH清除率和還原能力3種方法研究其體外抗氧化活性,并利用Person相關(guān)性和PCA法對活性成分含量與抗氧化性間相關(guān)性進(jìn)行分析。系統(tǒng)性地對比分析龍眼/荔枝組織中活性成分含量與抗氧化活性,以期為綜合利用龍眼/荔枝資源,避免龍眼/荔枝核、殼浪費(fèi),開發(fā)新型抗氧化抗衰老保健品奠定理論基礎(chǔ)。
龍眼(產(chǎn)地:廣西平南縣大新鎮(zhèn);品種:石硤);荔枝(產(chǎn)地:廣西靈山縣,品種:妃子笑)。采購后迅速運(yùn)入實(shí)驗(yàn)室,選擇大小一致、無機(jī)械損傷、無病害的全果為原料,將皮、肉、核分離后于50℃低溫下烘至恒重,粉碎過40目篩待用。
福林酚(分析純)、蘆?。▋?yōu)級純)和1, 1-苯基-2-三硝基苯肼(DPPH,分析純)(合肥博美生物科技有限責(zé)任公司);焦性沒食子酸(優(yōu)級純,廣州新建精細(xì)化工廠);氫氧化鈉、無水碳酸鈉、硫酸亞鐵和水楊酸等(均為分析純,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)。
H 1850離心機(jī)(長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司);HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇金怡儀器科技有限公司);UV-1800紫外可見分光光度計(jì)(島津儀器(蘇州)有限公司)。
1.2.1 樣品制備
參考王蓉蓉等[15]的方法,并稍作修改。準(zhǔn)確稱取5 g樣品于50 mL離心管中,加入25 mL體積分?jǐn)?shù)80%甲醇水溶液,在60 ℃下浸提2 h,以6 000 r/min離心10 min,收集上清液,沉淀用同樣方法重復(fù)提取2次,合并上清液后于45 ℃旋轉(zhuǎn)濃縮蒸干,用80%甲醇水溶液定容至25 mL,用于總酚、總黃酮及抗氧化能力的測定。
1.2.2 總酚含量的測定
采用Folin-Ciocalteu法[16]測定總酚含量。取1 mL待測液,依次添加1 mL福林酚試劑和2 mL 10 g/100 mL Na2CO3溶液,定容至25 mL后于室溫黑暗處反應(yīng)2 h,以80%甲醇水溶液代替樣品溶液作為空白對照,在765 nm處測定吸光度。以焦性沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,結(jié)果以每克樣品中所含焦性沒食子酸當(dāng)量毫克數(shù)計(jì)(mg GAE/g)。
1.2.3 總黃酮含量的測定
采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[17]測定總黃酮含量。取1 mL已稀釋5倍的待測溶液,加入0.4 mL 5 g/100 mL NaNO2溶液,搖勻靜置5 min后加入0.4 mL 10 g/100 mL的Al(NO3)3溶液,搖勻靜置5 min,加入5 mL 1 mol/L NaOH,定容至10 mL,搖勻,靜置15 min,以80%甲醇水溶液代替樣品溶液作為空白對照,在510 nm處測定吸光度。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,結(jié)果以每克樣品中所含蘆丁當(dāng)量毫克數(shù)計(jì)(mg RE/g)。
1.2.4 抗氧化能力的測定
1.2.4.1 DPPH·清除能力的測定
參考Vol[18]的方法,并稍作修改。取2 mL待測溶液,加入2 mL 0.1 mmol/L DPPH溶液(80%甲醇溶解),搖勻后于暗處反應(yīng)30 min,在517 nm下測定吸光度(Ai);分別吸取2 mL DPPH溶液和80%甲醇于試管中,搖勻后于暗處反應(yīng)30 min,在517 nm下測定吸光度(A0);取2 mL待測溶液,加入2 mL 80%甲醇搖勻后于暗處反應(yīng)30 min,在517 nm下測定吸光度(Aj)。結(jié)果以DPPH·清除率表示。
1.2.4.2 ·OH清除能力的測定
采用水楊酸法[19]測定。分別吸取1 mL FeSO4(3 mmol/L)和水楊酸-乙醇溶液(3 mmol/L)于試管中,加入3 mL待測溶液,搖勻后加入1 mL 3 mmol/L H2O2,于37 ℃反應(yīng)30 min,于510 nm處測定吸光度(Ai);以去離子水代替待測液,重復(fù)上述步驟測定吸光度(A0);不加顯色劑H2O2,重復(fù)上述步驟測定樣品溶液的吸光度(Aj)。結(jié)果以·OH清除率表示。
1.2.4.3 還原能力的測定
采用鐵氰化鉀還原法[20]測定。取2 mL待測液,依次加入0.2 mol/L磷酸緩沖液(pH 6.6)和1 g/100 mL K3[Fe(CN)6]溶液各2 mL,搖勻后于50 ℃水浴20 min,再加入2 mL體積分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸,振蕩混勻,以6 000 r/min 離心10 min;取2 mL上清液,加2 mL去離子水和0.5 mL 0.1 g/100 mL FeCl3,搖勻后于700 nm測吸光度(A1);以2 mL去離子水代替1% K3[Fe(CN)6]溶液,按照上述步驟測吸光度(A0)。還原能力=A1-A0,吸光度越大,還原能力越強(qiáng)。
采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,顯著性水平為p<0.05,結(jié)果使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示;采用Origin 9.0作圖;相關(guān)性分析采用Pearson法。
龍眼/荔枝核、肉、殼總酚含量見圖1(a)。龍眼/荔枝核、肉、殼總酚含量差異顯著(p<0.05)。龍眼核總酚含量(15.11±0.12 mg/g)顯著高于龍眼肉(14.17±0.05 mg/g)和龍眼殼(8.17±0.13 mg/g)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。荔枝肉(16.36±0.08 mg/g)總酚含量顯著高于荔枝核(15.48±0.15 mg/g)和荔枝殼(9.21±0.16 mg/g)(p<0.05),表現(xiàn)為:肉>核>殼。對比分析表明,荔枝核、肉、殼中總酚含量均顯著高于龍眼對應(yīng)部位(p<0.05),其中荔枝肉中總酚含量最高,龍眼殼中總酚含量最低。
由圖1(b)可知,龍眼/荔枝核、肉、殼總黃酮含量差異顯著(p<0.05)。龍眼核中的總黃酮含量(3.07±0.06 mg/g)顯著高于龍眼肉(2.57±0.06 mg/g)和龍眼殼(1.91±0.01 mg/g)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。荔枝核中的總黃酮含量(4.08±0.08 mg/g)顯著高于荔枝肉(3.28±0.09 mg/g)和荔枝殼(1.86±0.07 mg/g)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。對比分析表明,荔枝的核、肉、殼中的總黃酮含量均顯著高于龍眼對應(yīng)部位(p<0.05),其中荔枝核中總黃酮含量最高,龍眼殼中總黃酮含量最低。
圖1 龍眼/荔枝核、肉、殼的總酚(a)、總黃酮(b)含量
龍眼/荔枝核、肉、殼提取液對DPPH·清除率如圖2(a)所示。龍眼核、荔枝核和荔枝肉提取液對DPPH·清除率最高,且無顯著性差異(p>0.05);龍眼肉的次之;龍眼殼和荔枝殼的最小,且差異不顯著(p>0.05)。龍眼核對DPPH·清除率(62.11%±1.71%)顯著高于龍眼肉(56.59%±0.90%)和龍眼殼(35.18%±0.88%)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。荔枝核對DPPH·清除率(64.42%±2.29%)高于荔枝肉(63.49%±1.11%)和荔枝殼(37.58%±1.10%),表現(xiàn)為:核>肉>殼。對比分析表明,荔枝肉對DPPH·清除率顯著高于龍眼肉(p<0.05),而荔枝核、殼對DPPH·清除率與龍眼對應(yīng)部位相當(dāng)。
龍眼/荔枝核、肉、殼對·OH清除率如圖2(b)所示。荔枝核、龍眼肉、龍眼殼和荔枝殼提取液對·OH清除率差異顯著(p<0.05);龍眼核和荔枝肉提取液對·OH清除率差異不顯著(p>0.05)。龍眼核對·OH清除率(55.77%±0.72%)顯著大于龍眼肉(54.27%±0.46%)和龍眼殼(28.06%±0.43%)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。荔枝核對·OH清除率(61.42%±0.79%)顯著大于荔枝肉(55.90%±0.86%)和荔枝殼(22.25%±0.93%)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。對比分析表明,荔枝核、肉對·OH清除率均顯著高于龍眼對應(yīng)部位(p<0.05),而荔枝殼對·OH的清除能力顯著小于龍眼殼(p<0.05)。
龍眼/荔枝核、肉、殼提取液的還原能力如圖2(c)所示。荔枝/荔枝核、殼提取液的還原能力差異顯著(p<0.05);龍眼肉和荔枝肉提取液的還原能力差異不顯著(p>0.05)。龍眼核的還原能力(A700nm=0.445±0.025)顯著高于龍眼肉(A700nm=0.414±0.010)與龍眼殼(A700nm=0.176±0.012)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。荔枝核的還原能力(A700nm=0.504±0.007)顯著大于荔枝肉(A700nm=0.416±0.008)與荔枝殼(A700nm=0.221±0.115)(p<0.05),表現(xiàn)為:核>肉>殼。對比分析表明,荔枝的核和殼的還原能力均顯著高于龍眼對應(yīng)部位(p<0.05),龍眼/荔枝肉的還原能力無顯著性差異(p>0.05)。
龍眼/荔枝組織的3個抗氧化指標(biāo)(DPPH·清除率、·OH清除率和還原能力)均表現(xiàn)為核>肉>殼,說明龍眼/荔枝核在抗氧化方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值,其中荔枝核抗氧化能力強(qiáng)于龍眼核,荔枝肉強(qiáng)于龍眼肉,龍眼/荔枝殼的抗氧化能力較弱。
為了解荔枝/龍眼組織中活性物質(zhì)含量與抗氧化能力的關(guān)系,對荔枝/龍眼核、肉、殼中總酚、總黃酮含量與DPPH·清除率、·OH清除率、還原能力進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,結(jié)果見表1。由表1可知,總黃酮含量與DPPH·清除率和還原能力呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01),與·OH清除率呈顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.05);總酚含量與3個抗氧化指標(biāo)(DPPH·清除率、·OH清除率和還原能力)均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01);說明荔枝/龍眼組織的抗氧化活性與總酚和總黃酮含量相關(guān),多酚和黃酮可能是龍眼/荔枝組織抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ),其結(jié)構(gòu)中的鄰位酚羥基易被氧化,且可捕捉活性氧等自由基,進(jìn)而具有較強(qiáng)的抗氧化性,其含量越高,抗氧化性越強(qiáng)[21-22]。王友升等[23]的研究發(fā)現(xiàn)桃果實(shí)中酚類、黃酮類物質(zhì)與抗氧化能力呈顯著正相關(guān)性效應(yīng),與試驗(yàn)結(jié)果一致。
圖2 龍眼/荔枝核、肉、殼對DPPH·(a)、·OH(b)清除率和還原能力(c)
表1 活性成分含量與抗氧化能力的相關(guān)性分析
圖3 活性成分含量與抗氧化能力的主成分分析
主成分分析(PCA)可分析解釋多維樣品之間差異,進(jìn)一步獲取樣品的主要影響因素及其相似變量[24]。由圖3可知,第一主成分PC1、第二主成分PC2的貢獻(xiàn)率分別為96.13%和2.52%,累計(jì)貢獻(xiàn)率為98.65%,可代表原始數(shù)據(jù)的信息特征[25]。根據(jù)6種樣品和相關(guān)指標(biāo)在PCA分析圖上的位置可知,荔枝/龍眼肉、核與總酚、總黃酮含量和3個抗氧化指標(biāo)位置相近,分布在第一、第四象限,而荔枝/龍眼殼與活性物質(zhì)含量和3個抗氧化指標(biāo)的位置分布較遠(yuǎn),表明荔枝/龍眼肉、核與總酚、總黃酮含量和抗氧化性之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性,龍眼/荔枝殼與總酚、總黃酮含量和抗氧化性之間相關(guān)性低,這與2.1和2.2研究得出的龍眼/荔枝肉、核的總酚、總黃酮含量較高,抗氧化性較強(qiáng),龍眼/荔枝殼的總酚、總黃酮含量較低,抗氧化性較差的結(jié)果一致。另外,總酚和總黃酮與抗3個抗氧化性指標(biāo)位置相近,說明樣品中的總酚和總黃酮含量與抗氧化性之間具有較高相關(guān)性,這與Pearson相關(guān)性分析結(jié)果一致。
龍眼/荔枝組織中總酚、總黃酮含量差異顯著(p<0.05)。龍眼組織的總酚含量表現(xiàn)為核>肉>殼,荔枝組織的總酚含量表現(xiàn)為肉>核>殼,其總酚含量順序?yàn)槔笾θ猓纠笾耍君堁酆耍君堁廴猓纠笾ぃ君堁蹥?。龍?荔枝組織的總黃酮含量均表現(xiàn)為核>肉>殼,其中荔枝核總黃酮含量最高,荔枝肉和龍眼核次之,龍眼殼最低。龍眼/荔枝組織的3個抗氧化指標(biāo)(DPPH·清除率、·OH清除率和還原能力)均表現(xiàn)為核>肉>殼,其中荔枝核、肉、殼的抗氧化能力均高于龍眼對應(yīng)部位??偡?總黃酮含量與3個抗氧化指標(biāo)均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.05),說明多酚和黃酮可能是龍眼/荔枝組織抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
龍眼/荔枝核、肉中總酚、總黃酮含量較高,且具有較強(qiáng)的抗氧化能力,龍眼/荔枝殼亦具有一定的抗氧化活性。為綜合利用龍眼/荔枝資源,可向以龍眼/荔枝核、肉、殼為原料生產(chǎn)抗氧化抗衰老的保健品方向拓展,為龍眼/荔枝核、殼大量浪費(fèi),果肉開發(fā)渠道單一的現(xiàn)狀提供思路。